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電極電位 vs pH 計算機

溶液のpHと水素の圧力から、水素電極の可逆電位が分かります。pH 7、1 barでは−0.414 Vです。25 °CのNernst式を使い、代入の手順もすべて表示します。ブラウザで無料で使えます。

無料
ブラウザで動作
登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

pH: 7
圧力: 1

結果

pH: 7
P(H2): 1
分圧: 1
温度(K): 298.15

電極電位 vs pH 計算機は、溶液の酸性度と水素ガスの分圧から、水素半電池の可逆電位を求めるツールです。pHとP(H2)を入力すると、ツールは25 °CでNernst式を適用します。標準水素電極では定義上E° = 0として、電位E(ボルト)・デケード傾き係数・読みやすい式文字列・段階的な代入手順を返します。腐食ラボ・Pourbaix図のスケッチ・電池の教材・コーディング課題の期待値は、いずれも定数表のスプレッドシートを開かずに同じ決定論的なE(pH, P)チェックを必要とします。

pHに対する水素電極電位の意味

標準水素電極は電気化学電位スケールの零点を定義します。2つのH⁺と2つの電子が水素ガスと平衡にある半反応は、H⁺の活量が1、H2の圧力が1の標準条件でE° = 0 Vです。標準条件から外れると、可逆電位は水素イオン活量と水素分圧の両方でシフトします。

温度を25 °Cに固定したNernst式を書き、H⁺の活量をpHに変換すると、pHへの線形依存に圧力の対数補正が加わり、E = −(デケード傾き)×pH − (傾き/2)×log10(P(H2))となります。デケード傾きはRT ln(10)/Fで、室温ではpH単位あたり約59 mVです。

だからこそ多くの教科書は、Pが1 barのときE ≈ −0.059×pHと記します。教師や自動採点システムは、数値の答えと同じくらい非正圧力の拒否を重視します。

実用的なヒント・制限・関連する検索

pHと圧力は公開された絶対範囲内に収め、対数項や乗算がソルバーに拒否される非有限電位へオーバーフローしないようにしてください。クライアントを制御できる場合は、整形済み文字列ではなく数値を送ることをお勧めします。文字列の数値は厳密な有限数値パターンに一致する場合のみ受け付けられます。

多くの一般化学コースで教えられる理想形では、P_H2にbarと気圧を互換的に使えます。どちらも1 barに対する無次元の圧力比として扱えば、数値的なNernst式は同じです。教える際は例を組み合わせてください。

多化学種のPourbaix生成ツールでも、任意のレドックス対の温度可変Nernstソルバーでも、電池パックのOCVモデルでもありません。すでにpHとP_H2があり水素半電池の電位だけが必要な場合にこの機能を選んでください。元が文章題なら、まずその2つの量を取り出してください。

往復チェックも簡単です。手計算で−(デケード傾き)×pH − (傾き/2)×log10(圧力)を求め、同じ12桁の丸めの範囲で公開されたpotentialと一致することを確認してください。

活用例

SHEのNernst問題の宿題チェック

学生は教科書の半電池の問題からpHと水素圧を入力し、提出前に手計算のEと傾き項を決定論的な結果と比較します。

電気化学コードの単体テスト

既知の正しいE(pH, P)ケースと意図的な非正圧力の拒否を生成し、コーディング課題の期待値や継続的インテグレーションのフィクスチャに使います。

腐食・Pourbaix図スケッチの準備

ラボは安定領域を描く前に、選択したP_H2での水素線E vs pHを、毎回同じ固定の25 °C定数でマッピングします。

よくある質問

この計算機はどの式を使いますか?

25 °C、E° = 0 Vの水素半電池に対するNernst式です。E = −(RT ln(10)/F)·pH − (RT ln(10)/(2F))·log10(P_H2)。

pHが0でPが1のとき、なぜEは0になるのですか?

それが標準水素電極の定義です。H⁺活量1(pH 0)とH2圧力1のとき、慣例によりE = E° = 0 Vとなります。

温度は変更できますか?

この機能では変更できません。温度は298.15 Kに固定されており、goldensとブラウザ結果が一致し続けます。他の温度が必要な場合は可変温度のNernstツールをお使いください。

電極電位 vs pH 計算機は無料ですか?

ブラウザツールは無料でローカル実行されます。失敗タスクは課金されません。

水素の圧力が0のときはどうなりますか？

0の対数は定義できないため、計算は分かりやすいメッセージとともに受け付けられません。ごく小さな値に黙って置き換えると間違いが隠れてしまうので、あえて止めています。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-ph

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-ph \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"ph":7,"pressure":1}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-ph", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "ph": 7,
    "pressure": 1
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-ph",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "ph": 7,
    "pressure": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-ph", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"ph":7,"pressure":1}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"ph":7,"pressure":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-ph", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "ph": 7,
  "pressure": 1
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.electrode_potential_ph",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

制限

max_abs 1000000000000

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

圧力が0または負の場合は対数が定義されないため、APIは電位を捏造せず明確なinvalid_inputエラーを返します。計算経路は純粋な決定論的算術で、ネットワーク・乱数シード・時計への依存がないため、無料のブラウザランナーとプリペイドAPIは、小数点以下の固定丸めの後、毎回同じJSONを返します。

pHに対する水素電極電位の意味

P = 0を対数項に代入した学生はモデルの定義域を外れており、微小なイプシロンへの暗黙のクランプはその誤りを隠してしまいます。検算パスは公開フィールドと同じ固定のR・F・Tで再計算するため、成功した応答には常に、テストや実験ノートで検証できる手順が付属します。

APIの呼び出し方と応答内容

圧力は厳密に正である必要があり、1×10のマイナス15乗以下の値は非正として扱われ拒否されます。JSONボディに2つの必須の有限数を送ってください。ph(別名:pH、p_h、acidity)とpressure(別名:p_h2、P_H2、partial_pressure、pH2、hydrogen_pressure)です。絶対値は公開されている上限の1兆以内に収める必要があり、中間の積がWorkerとブラウザのIEEE倍精度で有限に保たれます。成功時の応答は、丸めたphとpressureをいくつかの一般的な名前でエコーし、temperature_kを298.15に設定し、使用した固定の気体定数とFaraday定数を公開し、nernst_slopeにはRT ln(10)/Fの完全なデケード係数(ボルト)を設定し、potential・e・e_voltsに同じ丸めた電極電位を設定し、formulaにはE° = 0のNernst式文字列、equationにはボルトで終わる代入済みの行、messageには短い英語の要約、stepsには計算行の順序付き配列を設定します。バリデーション失敗(フィールド欠落・非有限数・絶対値の範囲外・非正圧力・非有限電位)はinvalid_inputを返し、課金されることはありません。料金は成功リクエストごとに一律$0.002で、単位アイテムの限界単価は0です。

実用的なヒント・制限・関連する検索

pH 7で水素1 barなら電位は約−0.414 V、pH 0で1 barならSHE基準どおりEはほぼ0、そして0または負の圧力はinvalid_inputのハードパスを実演します。このランディングは、電極電位 vs pH 計算機、水素電極Nernstツール、SHE電位をオンラインで探している人を対象としています。invalid_inputを返す失敗タスクはプリペイド残高を消費しないため、学習者があえて圧力を0にする探索的スクリプトも安価に保てます。

技術的な質問

圧力が0または負の場合はどうなりますか?

非正の圧力ではlog10(P_H2)が定義されません。このツールは電位を捏造せずinvalid_inputを返します。

KITの完全なドキュメントを見る →

電極電位 vs pH 計算機

無料で実行

計算例

pHに対する水素電極電位の意味

実用的なヒント・制限・関連する検索

活用例

SHEのNernst問題の宿題チェック

電気化学コードの単体テスト

腐食・Pourbaix図スケッチの準備

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

制限

エラー

技術的な注記

pHに対する水素電極電位の意味

APIの呼び出し方と応答内容

実用的なヒント・制限・関連する検索

技術的な質問

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